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转炉溅渣护炉的利弊

发布时间:2018/3/14 14:11:14 点击率:

  转炉是炼钢的主要冶炼容器,其炉龄直接影响着炼钢的生产组织,因此转炉炉龄是衡量转炉炼钢的一项综合性技术经济指标。从1991年美国LTV钢铁公司使用溅渣护炉技术,1995年我国采用此技术以来,转炉炼钢生产发生了质的飞跃,炉龄有了大幅度提高,吨钢炉衬消耗也大幅度降低。但是在国内钢铁产能大幅过剩的今天,片面追求转炉高炉龄是否值得,是一个值得商榷的问题。

  某钢厂转炉炉龄与溅渣+炉修时间的对比图

  图1 某钢厂转炉炉龄与溅渣+炉修时间的对比图

  某钢厂转炉炉役成本与炉龄关系图

  图2 某钢厂转炉炉役成本与炉龄关系图

  图1和图2分别给出了某转炉炉龄与溅渣+炉修时间的对比图和炉役成本与炉龄关系图。由图可以看出,无论是在工作时间方面还是在耐火材料使用成本方面,转炉都拥有经济炉龄(就是成本低、效益大的炉龄),再继续提高炉龄,会大幅度增加溅渣成本以及喷补料、热补料成本和炉修时间,从而使耐火材料使用成本随着转炉炉龄的提高而增加。

  图3给出了某钢厂通过实际测量出钢完毕后非溅渣状态下的温度下降曲线,溅渣状态下从出钢到溅渣完毕后的温度下降约300℃,远大于非溅渣状态下的200℃温降。炼钢作为高能耗产业,溅渣护炉技术对节能减排来说却是不利的,不论是投入溅渣料,还是顶枪吹气溅渣都会使转炉温降加快,增加转炉的热损失,从而间接造成能源损耗。同时,溅渣护炉需要使用大量溅渣护炉材料,主要是轻烧白云石材料,造成大量资源浪费和环境破坏。

  非溅渣状态下转炉炉衬温度变化

  图3非溅渣状态下转炉炉衬温度变化

  在冶金效果与成本方面,溅渣护炉过程中一些黏度大的熔渣留在炉底,致使炉底上涨。炉底上涨易堵塞底吹透气砖,对复吹冶金效果影响很大。通常采用溅渣护炉技术后,底吹透气砖的寿命均≤3000炉。这意味着从3000炉以后,复吹效果大大减弱甚至完全没有。美国内陆钢厂在采用溅渣护炉技术后,吹炼低碳钢终点的[%C]·[%O]平均为0.0043,这可以认为基本不再保留复吹转炉那种明显的冶金特征了。这也就是为什么日本和欧洲大部分钢厂不想采用溅渣护炉技术的根本原因。另外,溅渣后,因为渣中TFe含量高,治炼时会造成烧钢升温和吹氧的比例上升,导致钢水中[O]上升,从而影响钢水质量。另外,因为渣中S、P等有害元素富集,在冶炼时会增大冶炼难度,并增加相关辅料的加入量。造成成本增加,特别是对冶炼极低P和极低S的钢种来说,可能因为渣中S和P带来的不利影响,直接增加钢种的冶炼难度或不能成功冶炼。

  转炉生产组织要考虑铁钢平衡。在钢厂设计时,采用1或2座转炉生产时,炉修时铁钢平衡造很难做到的,溅渣护炉工艺还是有意义的。如果在钢厂设计时考虑3或4座转炉生产,在1座转炉炉修时,其他转炉生产完全可以满足铁钢平衡。因此,对于以冶炼精品钢材为主的钢厂来说,转炉溅渣护炉工艺就不是必需的。只能作为一种应急情况下的补救手段,但设计时一定要把溅渣护炉设备考虑进去。


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